ASTM A358 ท่อสแตนเลส

ASTM A358 ท่อสแตนเลส
การแนะนำ
ASTM A358 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานสำหรับท่อสเตนเลสออสเทนนิติกโครเมียม-นิกเกิลเชื่อมด้วยไฟฟ้าฟิวชั่น เหมาะสำหรับงานที่มีอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไป. ข้อกำหนดนี้ครอบคลุมท่อห้าประเภท, ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นจากแผ่นหรือแผ่นบางและเชื่อมโดยมีหรือไม่มีการเติมโลหะเติม. โดยทั่วไปแล้วท่อเหล่านี้จะใช้ในงานที่ต้องการความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน.
ข้อมูลจำเพาะ ASTM A358
ขอบเขต
ASTM A358 ครอบคลุมถึงท่อสเตนเลสออสเทนนิติกโครเมียม-นิกเกิลที่เชื่อมด้วยไฟฟ้า, มีไว้สำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อนทั่วไป. ข้อกำหนดประกอบด้วยห้าคลาส:
- ระดับ 1: ท่อถูกเชื่อมสองครั้งโดยกระบวนการที่ใช้โลหะฟิลเลอร์ในทุกรอบ และถูกเอ็กซ์เรย์อย่างสมบูรณ์.
- ระดับ 2: ท่อเชื่อมสองครั้งโดยกระบวนการที่ใช้โลหะฟิลเลอร์ในทุกบัตร. ไม่จำเป็นต้องมีการถ่ายภาพรังสี.
- ระดับ 3: ท่อเป็นเส้นเชื่อมเดี่ยวโดยกระบวนการที่ใช้โลหะฟิลเลอร์ในทุกผ่านและเป็นภาพรังสีอย่างสมบูรณ์.
- ระดับ 4: เช่นเดียวกับชั้นเรียน 3 ยกเว้นการเชื่อมผ่านที่สัมผัสกับพื้นผิวท่อภายในอาจทำได้โดยไม่ต้องเติมโลหะฟิลเลอร์.
- ระดับ 5: ท่อเชื่อมสองครั้งโดยกระบวนการที่ใช้โลหะฟิลเลอร์ในทุกผ่านและเป็นภาพรังสีสปอต.
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของ ASTM A358 ท่อสแตนเลสแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเกรด. ตารางต่อไปนี้สรุปองค์ประกอบทางเคมีทั่วไปสำหรับเกรดทั่วไปบางเกรด:
องค์ประกอบ | ทีพี304 | TP304L | ทีพี316 | TP316L |
---|---|---|---|---|
คาร์บอน (ค) | 0.08 สูงสุด | 0.03 สูงสุด | 0.08 สูงสุด | 0.03 สูงสุด |
แมงกานีส (มน) | 2.00 สูงสุด | 2.00 สูงสุด | 2.00 สูงสุด | 2.00 สูงสุด |
ฟอสฟอรัส (ป) | 0.045 สูงสุด | 0.045 สูงสุด | 0.045 สูงสุด | 0.045 สูงสุด |
กำมะถัน (ส) | 0.030 สูงสุด | 0.030 สูงสุด | 0.030 สูงสุด | 0.030 สูงสุด |
ซิลิคอน (และ) | 1.00 สูงสุด | 1.00 สูงสุด | 1.00 สูงสุด | 1.00 สูงสุด |
โครเมียม (Cr) | 18.0-20.0 | 18.0-20.0 | 16.0-18.0 | 16.0-18.0 |
นิกเกิล (ใน) | 8.0-11.0 | 8.0-13.0 | 10.0-14.0 | 10.0-14.0 |
โมลิบดีนัม (โม) | – | – | 2.00-3.00 | 2.00-3.00 |
คุณสมบัติทางกล
คุณสมบัติเชิงกลของ ASTM A358 ท่อสแตนเลสเหมาะสำหรับการใช้งานอุณหภูมิสูงและบริการทั่วไป. คุณสมบัติทางกลทั่วไปได้แก่:
- ความต้านแรงดึง: ขั้นต่ำ 515 MPa (75 ksi)
- ความแข็งแรงของผลผลิต: ขั้นต่ำ 205 MPa (30 ksi)
- การยืดตัว: ขั้นต่ำ 35% ใน 2 นิ้ว
ขนาดท่อ
ASTM A358 ท่อมีให้เลือกหลายขนาด, บ่งบอกถึงเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ) และความหนาของผนัง. ขนาดมีตั้งแต่ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรมไปจนถึงท่อขนาดเล็กสำหรับความต้องการทางวิศวกรรมเฉพาะ.
ขนาด
ขนาดของท่อ ASTM A358 ระบุโดยเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ) และความหนาของผนัง. ช่วงขนาดมาตรฐานเพื่อรองรับความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน. มิติทั่วไปได้แก่:
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ): 8 นิ้วถึง 144 นิ้ว
- ความหนาของผนัง: แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแอปพลิเคชัน.
ความคลาดเคลื่อน
ASTM A358 ระบุพิกัดความเผื่อที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าท่อเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพและประสิทธิภาพ. ความคลาดเคลื่อนเหล่านี้รวมถึง:
- เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (ของ): ±1% ของ OD ที่ระบุ
- ความหนาของผนัง: ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ
- ความยาว: โดยทั่วไปแล้วท่อจะมีความยาวแบบสุ่ม, โดยมีความคลาดเคลื่อนเฉพาะตามความต้องการของลูกค้า.
ความหนาของผนัง & ความอดทน
ความหนาของท่อ ASTM A358 มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและมีฤทธิ์กัดกร่อน. ความคลาดเคลื่อนของความหนาของผนังถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอ. ความคลาดเคลื่อนมาตรฐานได้แก่:
- ความทนทานต่อความหนาของผนัง: ±10% ของความหนาของผนังที่ระบุ.
- ความหนาของผนังขั้นต่ำ: ความหนาของผนังขั้นต่ำต้องไม่น้อยกว่า 87.5% ของความหนาของผนังที่ระบุ.
วัสดุและการผลิต
วัสดุ
ท่อ ASTM A358 ทำจากสเตนเลสออสเทนนิติก, เป็นที่รู้จักในด้านความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม. เกรดทั่วไป ได้แก่ TP304, TP304L, ทีพี316, และ TP316L, แต่ละข้อมีข้อดีเฉพาะสำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน.
ผลิต
กระบวนการผลิตท่อ ASTM A358 เกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอนเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพ:
- การเลือกแผ่นหรือแผ่น: แผ่นหรือแผ่นสเตนเลสออสเทนนิติกคุณภาพสูงถูกเลือกสำหรับการผลิต.
- การขึ้นรูป: แผ่นหรือแผ่นจะถูกขึ้นรูปเป็นรูปทรงทรงกระบอกโดยใช้การขึ้นรูปแบบม้วนหรือวิธีการอื่นๆ.
- การเชื่อม: รูปร่างทรงกระบอกที่เกิดขึ้นจะถูกเชื่อมโดยใช้กระบวนการเชื่อมด้วยไฟฟ้าฟิวชั่น. ประเภทของการเชื่อม (เดี่ยวหรือสองครั้ง) และข้อกำหนดด้านการถ่ายภาพรังสีขึ้นอยู่กับประเภทของท่อ.
- การรักษาความร้อน: หลังการเชื่อม, ท่ออาจได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อคืนคุณสมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อน.
- จบ: ท่อเสร็จสิ้นเพื่อให้ได้คุณภาพและขนาดพื้นผิวที่ต้องการ.
การทดสอบ
เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและประสิทธิภาพของท่อ ASTM A358, มีการทดสอบหลายครั้ง:
การทดสอบอุทกสถิต
ทำการทดสอบอุทกสถิตเพื่อตรวจสอบท่อ’ ความสามารถในการทนต่อแรงกดดันภายใน. ท่อเต็มไปด้วยน้ำและมีแรงดันถึงระดับที่กำหนด, โดยทั่วไป 1.5 คูณด้วยแรงกดดันในการออกแบบ, เพื่อตรวจสอบรอยรั่วและความสมบูรณ์ของโครงสร้าง.
การทดสอบแบบไม่ทำลาย (NDT)
วิธีการทดสอบแบบไม่ทำลายใช้เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องภายในและพื้นผิวโดยไม่ทำให้ท่อเสียหาย. วิธีการ NDT ทั่วไป ได้แก่:
- การทดสอบด้วยรังสี: ใช้รังสีเอกซ์หรือรังสีแกมมาเพื่อตรวจสอบโครงสร้างภายในและคุณภาพการเชื่อม.
- การทดสอบอัลตราโซนิก: คลื่นเสียงความถี่สูงใช้ในการตรวจจับข้อบกพร่องภายใน.
การทดสอบทางกล
มีการทดสอบทางกลเพื่อตรวจสอบท่อ’ คุณสมบัติทางกล, รวมทั้ง:
- การทดสอบแรงดึง: วัดความต้านทานแรงดึง, ความแข็งแรงของผลผลิต, และการยืดตัว.
- การทดสอบความแข็ง: ตรวจสอบระดับความแข็งเพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามขีดจำกัดที่ระบุ.
- การทดสอบการทำให้เรียบ: ตรวจสอบความสามารถของท่อในการทนต่อการเสียรูปโดยไม่แตกร้าว.
การรักษาความร้อน
การอบชุบด้วยความร้อนเป็นกระบวนการสำคัญในการเพิ่มคุณสมบัติของท่อ ASTM A358. กระบวนการบำบัดความร้อนจำเพาะขึ้นอยู่กับเกรดและข้อกำหนดการใช้งาน:
การหลอม
การหลอมเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนท่อให้มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิวิกฤต (โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 1,040-1120°C) แล้วทำให้เย็นลงในน้ำหรืออากาศอย่างรวดเร็ว. กระบวนการนี้จะละลายคาร์ไบด์ที่ตกตะกอนและคืนความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวของวัสดุ.
คลายเครียด
การบรรเทาความเครียดเกี่ยวข้องกับการทำความร้อนท่อให้มีอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิวิกฤติ (โดยปกติจะอยู่ที่ประมาณ 400-500°C) แล้วจึงทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ. กระบวนการนี้ช่วยลดความเครียดภายในที่เกิดจากกระบวนการผลิต เช่น การเชื่อม.